单片机-简易数字电压表设计

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1、湖南科技大学本科生课程设计（论文）湖南科技大学课程设计课程设计名称：简易数字电压表设计学生姓名：李系部：机电工程系专业及班级：机械设计制造及自动化二班学号：指导教师：2017年12月20日I湖南科技大学本科生课程设计（论文）目录前言1一、课程设计的目的和要求21.1、课程设计的目的21.2、课程设计的基本要求2二、总体设计22.1、基本工作原理22.2、硬件总体设计32.3、软件总体设计3三、硬件设计33.1模数转换芯片ADC080933.2数据处理及控制芯片AT89S5153.3AT89S51与ADC0809的连接83.44位一体7段LED数码管83.5整机电路及工

2、作原理8四、软件设计94.1主程序设计94.2各子程序设计10五、结束语10六、参考文献11II湖南科技大学本科生课程设计（论文）前言近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种，通过本

3、次课程设计进一步对单片机学习和应用，从而更熟悉单片机的原理和相关设计并提高了开发软、硬件的能力。15湖南科技大学本科生课程设计（论文）一、课程设计的目的和要求1.1、课程设计的目的《单片机与接口技术》课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计与制造出具有较复杂功能的小型单片机系统，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。能够较全面地巩固和应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。培养独立思考、独立收集资料、独立设计规定功能的单片机系统的能力；培养分析、总结及撰写技术

4、报告的能力。1.2、课程设计的基本要求1.简易数字电压表可以测量0-5V内的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或路选择显示。2.其测量最小分辨率为0.02V。（用欢动电阻模拟电压传感器输出的模拟量，用ADC0809进行模数转换）。二、总体设计系统总体设计：a、控制模块选用AT89C51单片机。 b、放大模块选择 OP07芯片实现。 c、A/D转换模块选择ADC0809芯片，从分利用其在仪表中的应用特性。 d、显示模块选择与控制模块相配套的LCD液晶显示。2.1、基本工作原理设计采用AT89S51单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电

5、压表，原理框图如图1所示。该电路通过ADC0809芯片采样输入口IN0输入的0～5V的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0～D7传送给AT89S51芯片的P0口。AT89S51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码，并通过其P1口经三极管驱动，再传送给数码管。同时它还通过其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2产生位选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89S51还控制着ADC0809的工作。其ALE管脚为ADC0809提供了1MHz工作的时钟脉冲；P2.3控制ADC0809的地址锁存端(ALE)；P2.4控制AD

6、C0809的启动端(START)；P2.5控制ADC0809的输出允许端(OE)；P3.7控制ADC0809的转换结束信号(EOC)。2.2、硬件总体设计2.2.1、系统组成方案15湖南科技大学本科生课程设计（论文）硬件电路设计由6个部分组成;A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。硬件电路设计如图1所示。图1硬件电路设计2.2.2、扩展单元编址2.2.3、键盘、显示功能的定义2.3、软件总体设计2.3.1、存储单元的分配、标志位的定义2.3.2、主程序框图及清单（带有注释）一、硬件设计3.1模数转换芯片ADC

7、0809ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器。它可以和微型计算机直接接口。ADC0809转换器的系列芯片是ADC0808，可以相互替换。15湖南科技大学本科生课程设计（论文）3.1.1、ADC0809内部逻辑结构图2ADC0809的内部逻辑结构及引脚图ADC0809的内部逻辑结构如图2所示。图中多路模拟开关可选通8路模拟通道，允许8路模拟量分时输入，并共用一个A/D转换器进行转换。地址锁存与译码电路完成对A、B、C三个地址位进行锁存与译码。3.1.2、ADC0809的引脚ADC0809芯片为28引脚双列直插式封装，其引脚排列如图2所